Mit aktiven Materialien nachhaltiger und gerechter produzieren und leben

Wir sind von Materialien umgeben, die aktiv sind und sich daher ständig verändern. Trotzdem behandeln wir sie als seien sie passiv. Zum Beispiel Baumrinde: Weil sie schnell trocknet und bröselig wird, ist sie heute größtenteils ein Abfallprodukt der Holzindustrie. Mit dem richtigen Wissen kann man Rinde aber biegsam machen, Streifen davon verweben und so kleine Räume oder Kleidung daraus gestalten. Könnte Rinde auf diese Weise nicht nur Bäume vor Regen, Sonne und Trockenheit schützen, sondern auch uns Menschen? Wie steht es um andere Materialien aus der Natur wie Pilze, bestimmte Pflanzenfasern oder bakterielle Zellulose?

Am Exzellenzcluster Matters of Activity wollen Forschende aus 40 Disziplinen die innere Aktivität von Materialien besser verstehen, um in Zukunft nachhaltigere, widerstandsfähigere und gerechtere Konzepte und Produkte entwickeln zu können. Der Cluster untersucht dafür unter anderem traditionelle Kulturtechniken wie Schneiden, Weben und Filtern und das damit verknüpfte jahrtausendealte Wissen über den Umgang mit Materialien.

Zusammenarbeit mit Gestaltungsdisziplinen wie Design und Architektur

Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kommen sowohl aus den Natur- und den Geisteswissenschaften als auch aus den Gestaltungsdisziplinen. Am Cluster wirken vielfältige Akteur*innen des offenen Wissenslabors mit, beispielsweise die Weißensee Kunsthochschule Berlin oder das Kunstgewerbemuseum – Staatliche Museen zu Berlin.

Aktive Materialien: Neue Chancen für Architektur, Robotik und Chirurgie

Mögliche Anwendungsfelder der Grundlagenforschung von Matters of Activity sind die Architektur, Softrobotik, die Entwicklung neuer Textilien und Materialien, (digitale) Filter und die Chirurgie – hier sind einige Einblicke in die Welt der aktiven Materialien!

Intelligente Eigenschaften aus der Natur nutzen

Am Cluster arbeiten Architekt*innen, Designer*innen und Material- und Naturwissenschaftler*innen eng zusammen. Eine zentrale Frage ihrer Forschung ist, wie intelligente Eigenschaften der Natur genutzt, imitiert oder in neue Zusammenhänge gestellt werden können, um nachhaltige und energieeffiziente Technologien zu entwickeln.

Ein Beispiel dafür ist der Aktive Vorhang, ein fortlaufender Experimentalaufbau, der in der Ausstellung "Nach der Natur" im Berliner Humboldt Labor ausgestellt ist. In ihm sind verschiedene flexible, interaktive und transluzente Materialien aus pflanzlicher und bakteriell generierter Zellulose eingewebt, die auf das Raumklima reagieren. Das Material bewegt sich, verbindet sich, schwillt an oder dreht sich ein – ganz ohne herkömmliche Mechanik oder externe Energie. Maßstab und Geschwindigkeit der Aktivität werden in projizierten Bildern und Filmen sichtbar.

Verflechtung der biologischen und der gebauten Umwelt

Im Projekt Myko.Plektonik werden gewebte, raumgreifende Strukturen aus Weidenästen oder Pflanzenfasern mit Pilzmyzel besiedelt, um natürliche Architekturen aus Biomaterialien zu schaffen. Das Material hat nachweislich positive Effekte auf Raumklima und Akustik, es ist zwar kürzer haltbar als andere Baustoffe, dafür aber besser abbaubar. Könnten solch neu gedachten Materialien helfen, menschengemachten Umweltproblemen zu begegnen?

Digitale Technologien sind unerlässlich

Dem Menschen ist oft nicht bewusst, welche Faktoren und Akteure außer dem eigenen Handeln dazu beitragen, ob ein Vorhaben gelingt oder nicht. Welche Rolle spielen beispielsweise die räumliche Situation, die Temperatur oder die Größenverhältnisse, in denen er handelt?

Um dies testen zu können, sind in vielen Projekten von Matters of Activity moderne digitale Technologien wie Virtual Reality, Softrobotik und Interaction Design unerlässlich. Über sie lassen sich Dinge erfahren, die anders nicht sichtbar oder nur schwer erreichbar sind, die aber die Prozesse stark beeinflussen.

So entwickelten Forschende für die Ausstellung Stretching Materialities VR-Erlebnisse, bei denen sich die Nutzenden auf die mikroskopische Ebene von Gestein begeben oder durch Wolkenmoleküle gehen konnten.

Virtuelle Operation

Im Digital Surgery Lab der Charité – Universitätsmedizin Berlin erproben Mitglieder des Clusters, wie Chirurg*innen und OP-Assistent*innen mithilfe von Virtual Reality-Trainings Operationen besser planen und durchführen können. Ein anderes Projekt zielt darauf ab, Patientinnen und Patienten mithilfe von immersiven Technologien wie Virtual-Reality-Filmen auf ihren Krankenhausaufenthalt vorzubereiten und somit mögliche Ängste abzubauen.

Gemeinsam über Materialzukünfte austauschen und über Lösungsansätze spekulieren

Darüber, mit welchen Materialien und Objekten wir uns in Zukunft umgeben könnten, geht Matters of Activity regelmäßig in den Austausch mit der Gesellschaft und ist immer wieder an Ausstellungen in Berliner Museen beteiligt. Aber der Cluster öffnet auch die eigenen Tore: Interessierte Gäste können im Activarium, dem Showroom des Clusters in der Sophienstraße in Berlin-Mitte, Prototypen aus den Forschungsprojekten kennenlernen und ausprobieren.

Experimentelle Wissenschaftskommunikation

Gemeinsam mit dem Exzellenzcluster Science of Intelligence betreibt Matters of Activity das Experimentallabor CollActive Materials. Es ist von der Berlin University Alliance gefördert und lädt regelmäßig zu Co-Design-Workshops ein. In ihnen dreht sich alles um die Frage, wie wir Menschen mit der Welt um uns herum umgehen wollen und welche Rolle aktive und intelligente Materialien dabei spielen können.

Wusstest du, dass es schon in der Steinzeit Fußböden aus Birkenrinde gab? Mehr über das Material Baumrinde erfährst du im Interview mit Charlett Wenig und Johanna Hehemeyer-Cürten von Matters of Activity → 

Hier geht es zur Webseite des Exzellenzclusters Matters of Activity →